按照上海市科学技术委员会《关于开展2017年度上海市科学技术奖推荐工作的通知》和上海市教委有关通知要求,现将我校拟申报2017年度上海市科学技术奖项目予以公示,公示期为2017年4月19日至2017年4月25日。
序号 | 项目名称 | 主要完成单位 | 主要完成人 | 其他信息 |
1 | 高品质碳纤维复合导电纸及制品的稳定化生产关键技术 | 东华大学,上海热丽科技集团有限公司 | 王彪,孙兵,全俊成,王强华,张宇 | |
2 | 低温低耗低废高效针织染整成套技术及其高品质热湿舒适产品开发 | 东华大学,上海三枪集团有限公司,南通泰慕士服装有限公司,上海嘉麟杰纺织品股份有限公司,上海帕兰朵纺织科技发展有限公司 | 蔡再生,曹春祥,张佩华,顾海,葛凤燕,杨启东,方国平,章小勇,张静,王俊丽,王卫民,王俊,李晓燕,王艺霈 | |
3 | 尼龙6功能性纤维纺织染整关键技术集成开发 | 东华大学,浙江台华新材料股份有限公司,常州市新浩印染有限公司,海安县中山合成纤维有限公司 | 王华平,徐丽亚,王学利,王成翔,王朝生,马训明,张瑞云,黄莉茜,蒋拙勤,许斌,沈叶明,蔡再生,王均,陈烨,陈向玲 | |
4 | 微创介入医疗中空纤维管制备关键技术与产业化 | 东华大学,脉通医疗科技(嘉兴)有限公司,上海工程技术大学 | 余木火,李兆敏,朱姝,何光彬,邓智华,孔海娟,张玥,张辉,孙权权,咸文龙 | |
5 | 特种编织技术与装备及其产业化 | 东华大学,徐州恒辉编织机械有限公司 | 孙以泽,孟婥,季诚昌,韩百峰,陈兵,陈玉洁,刘建峰,孙志军,仇尊波,张玉井 | |
6 | 高性能卫星大型可展开柔性天线金属网材料经编生产关键技术及产业化 | 东华大学,西安空间无线电技术研究所,五洋纺机有限公司,江苏润源控股集团有限公司,常州市第八纺织机械有限公司 | 陈南梁,马小飞,蒋金华,邵光伟,冀有志,张晨曙,王敏其,王占洪,谈昆伦,傅婷,徐海燕,邵慧奇,张磊,林芳兵 |
任何人对拟申报项目有异议的,可在公示期内以书面形式向我处提出。异议应当签署真实姓名,并注明联系方式,否则不予受理。
联系电话:67792023 13524521307
联 系 人:陈 辉
附件:项目详细情况
科研处
2017年4月19日
一、项目名称
高品质碳纤维复合导电纸及制品的稳定化生产关键技术
二、项目简介
本项目属碳纤维复合材料的加工及应用技术集成创新研究。
碳纤维复合导电纸是由短切碳纤维与纸浆混合抄纸而成的一种具有体积电阻率小于10Ω·cm的功能复合材料,其导电性主要通过导电网络结构来调控。与玻纤/环氧树脂预浸料模压得到的电发热制品具有电阻可调、发热面大、电热红外辐射转换效率高等特点,受到广泛关注。在日本、韩国和欧美等国,该类制品已被广泛应用于地暖、融雪、功能性理疗等高附加值领域。由于其电导率处于导电网络形成的介稳态区,国内相关制品的生产效率低、品质不稳定、安全性差,无法满足诸如民用采暖、绿色农产品干燥以及高端医用领域要求,亟待解决碳纤维原料的分散、与基体材料粘结、制品连续稳定生产、品质控制等关键技术瓶颈。
项目将短切碳纤维分散机理与生产工艺控制相结合,通过碳纤维表面改性和分散剂配方设计,强化了温度、粘度、剪切等因素对分散性贡献,发明了碳纤维表面处理、表面活性剂复配以及高温高剪切等工程化关键技术,大幅提高了碳纤维在纸中的分散均匀性,提高了产品的优等品率和品质。针对导电纸在储存和使用过程中受环境影响而产生的电阻漂移问题,系统研究了碳纤维网络结构随湿度变化发生不可逆重组的规律以及刚性碳纤维的迁移和脱落行为,发明了利用热熔纤维共混抄纸的技术,实现了碳纤维之间以及碳纤维与植物纤维间的高效粘结,大大提高了导电网络的稳定性和产品品质。针对发热片在使用中存在鼓泡和高温点问题,研究了碳纤维纸与玻纤/环氧预浸料片高温真空模压工艺以及片内网络结构破坏规律,发明了铺放、输送和真空高温模压连续化智能控制技术,大大提高了产品的生产效率和功率稳定性。针对医用理疗对发热片高电热红外辐射转换率、高均匀度的要求,发明了利用碳纳米管调控导电网络密度和发热面积、利用红外陶瓷粉体进行功能强化等关键技术,大幅提高了制品的发热效率和表面温度均匀性,实现了中低温发热和高红外转换效率的统一,开发不同应用场景下的系列化产品。产品已成功应用于圣象、热丽泰和、中联重科和和顺堂等地板、医疗、农产品及中医药干燥等行业。依托项目的发明技术,新建400万片/年碳纤维发热片生产线一条,生产连续稳定,生产效率提高了400%,发热片的表面温差小于2℃,红外辐射转换效率达到75%。形成了碳纤维分散、混合抄纸、碳纤维网络稳定、真空模压连续化生产及产品开发集成技术体系,在制品的规模化可控制备、品质控制等方面创新显著,生产效率,产量与质量取得明显提高。授权PTC发明专利2项(日本和美国),国内发明专利14项,形成了完整的自主知识产权体系。项目创新性强,经专家评估,技术水平达到国内领先。2014-2016年,新增产值和利润5538.29和2778.6万元。项目为碳纤维复合导电纸及其制品的稳定、高效生产及功能化提供了新的途径,实现了碳纤维电发热制品在民用采暖、农产品加工以及医疗领域的成功应用,为上述行业的产业升级和供给侧改革提供原料支撑。
三、知识产权情况
1、一种碳纤维纸及其制备方法专利号ZL201010137893.6
2、一种碳纤维复合功能纸的制备方法专利号ZL201210585866.4
3、Low-temperature heat-generating solid wood laminate floor and preparation method thereof专利号US8866048(B2)
4、一种功能化碳纤维复合电热纸的制备方法专利号ZL201210586714.6
5、一种复合面状发热材料及其制备方法专利号ZL201410405807.3
6、低温发热实木复合地板及其制备方法专利号JP5657838(B2)
7、低温复合电热材料及其制备方法专利号ZL201110183296.1
8、低温发热实木复合地板及其制备方法专利号ZL201110186361.6
9、一种低温平面防水发热地板模块及其制作方法专利号ZL201110232279.2
10、一种远红外碳纤维低温导电发热纸及其制备方法专利号ZL201110147004.9
四、代表性论文(列5篇)
1、Fabrication of a carbon nanofiber sheet as a micro-porous layer for proton exchange membrane fuel cells[J], Journal of Power Sources, 2010, 195(24): 8189-8193(SCI)
2、Fabrication and properties of carbon nanotube and poly(vinylalcohol) composites[J], Journal of Macromolecular Science Part B-Physics, 2006, 45(4): 659-664(SCI)
3、Preparation and electrochemical properties of profiled carbon fiber-supported Sn anodes for lithium-ion batteries[J], Journal of Alloys and Compounds, 2015, 628:407-412(SCI)
4、Mechanical properties of carbon fiber/cellulose composite papers modified by hot-melting fibers[J], Progress in Natural Science-Materials International, 2014, 24(1): 56-60(SCI)
5、Shi Yunzhou, Wang Biao, Research progress and application of carbon fiber reinforced conductive paper[J], New Chemical Materials, 2014, 42(4):192-194,197(SCI)
五、主要完成单位
1、东华大学,第一完成单位,总体负责项目的理论研究和技术开发工作,经过多年的研究,系统研究了碳纤维的表面处理、分散剂配方设计、纸浆长短纤配比及抄纸工艺对复合导电纸电阻率的影响规律,制备了具有稳定网络结构的导电复合纸,为后续高品质电热制品的加工提供原料保障;通过与热熔纤维混合抄纸,开发了一步混抄+原位粘结的工程化技术,实现了导电网络的稳定;研制了具有碳纤维/碳纳米管多重结构导电网络的构筑技术,通过碳纤维/碳纳米管含量及纸浆中长短纤比例有效调控网络结构和电阻率,满足后续制品在理疗仪中高电热红外辐射转换率及高发热效率的应用要求;利用热塑性材料可焊接的特点,研发了柔性碳纤维电发热制品的复合成型技术,为其在户外采暖和道路融雪领域的应用提供支持;与上海热丽科技集团有限公司(项目第二承担单位)合作在碳纤维发热制品开发方面进行技术指导,帮助企业进行技术攻关和新产品开发。
2、上海热丽科技集团有限公司,上海热丽科技集团有限公司作为项目的第二承担单位,承担项目的可行性分析、前期规划以及为项目实施提供了必要的科技装备、人力、物力、财力及后勤保障,并根据项目要求对现有的科技装备、生产装置进行技术改造与升级,对项目的按时完成并顺利实现规模化,产业化起到了关键作用。以高稳定碳纤维复合纸为原料,与东华大学共同开发了地暖用发热片(地暖片)、发热地板(纸与地板复合)以及医疗和干燥用功能性电发热材料。在项目实施期间,改进生产技术、工艺流程和生产设备,扩大上海热丽科技集团有限公司生产规模,在上海投资建设1条年产400万片/年碳纤维发热片生产线。积极推广新产品在民用采暖、绿色农产品干燥和医用领域的应用,打造“热丽”上海的品牌,提升了公司在电采暖等领域的知名度。
1王彪,东华大学教授,项目总负责,主要对项目的各项工作进程予以总体设计、具体指导、方案制定,对项目推广、应用进行把关。
2孙兵,上海热丽科技集团有限公司总裁,全面负责项目研究和技术的市场推广。
3全俊成,上海热丽科技集团有限公司,负责本项目碳纤维面状电热材料从碳纤维导电纸、碳纤维导电布到一系列发热应用产品的研发和技术成果转化。
4王强华,上海统摄知识产权代理事务所,负责本项目的知识产权部分
5张宇,上海热丽科技集团有限公司,在民用采暖系统性的提出了碳纤维面状电热材料应用到集中电采暖中的解决方案。
一、项目名称
低温低耗低废高效针织染整成套技术及其高品质热湿舒适产品开发
二、项目简介
针织服装以贴身合体、无束缚感风格特性深受消费者的欢迎,并向外衣、时尚、功能方向发展,近15年发展十分迅速,如今针织服装和梭织服装比例已达到63:37,针织服装出口超980亿美元。针织面料煮练、漂白两步法前处理工艺长、能耗高和污水处理成本高;活性染料染色上染料低,需大量中性盐促染,排污严重;深浓色面料湿摩擦牢度低,难以达到消费者对高品质服装的要求;普通针织面料服装吸汗后有潮湿和粘身不爽感,长久穿着会产生异味。所有这些问题都制约着高品质针织服装发展,都和高效低排放染整加工技术有重大关联。纺织化学与染整工程是针织产品设计和重构的重要创新手段,绿色可持续发展和消费者对高端针织产品的诉求十分需要发展高效低温低消耗低排放针织染整技术。
本项目先后得到教育部博士点基金(优先发展类)、江苏省新技术项目计划、上海纺织控制集团创新基金等支持,经过近8年系统研究和产学研公关,发明了低温低耗低废高效针织染整成套技术和开发了系列高品质热湿舒适性产品。
发明技术及创新点:(1)发明了非碱氧低温漂白体系,解决高温碱氧煮漂工艺耗能耗水、易损伤纤维的技术难题;(2)设计和制备了pH/温度双重相应型聚电解质改性剂,攻克了一般阳离子改性剂改性后织物染色不匀、色光不可控、色牢度不佳的技术瓶颈;(3)创新制备了含硅烷链段的水性聚氨酯型固色剂,开发了固色和柔软同浴一步处理技术,解决了长期制约深浓磨毛针织物湿摩擦牢度低的技术问题;(4)发明了嵌段型聚醚改性聚硅氧烷导湿快干整理剂,结合纱线、织物结构设计开发了系列热湿舒适高品质针织产品。
本发明成果使棉针织物前处理由95~100℃降低至65℃,时间缩短一半;pH/温度双重相应型聚电解质改性剂,可自行调节与活性染料的吸附、解吸能力,实现无盐浅色匀染、深色促染、透染;磨毛深浓针织面料摩擦牢度达到3~4级以上;导湿快干整理剂提高服装面料吸水迁移和放水功能,解决在温湿环境、运动出汗时针织面料穿着有闷热感的问题。
具有自主知识产权,获授权发明专利16项,制定标准5项,发表论文9篇。
发明成果已在上海三枪、南通泰慕士、上海嘉麟杰等20多家企业推广应用,近三年直接经济效益为新增产值212652万元、新增利润20282.4万元、新增税收14525.15万元,出口创汇9822.8万美元,间接经济效益为新增产值108307万元、新增利润14107.5万元、新增税收3039.95万元,出口创汇5277.3万美元。
专家鉴定意见:“项目总体技术达到国际先进水平”;中科院上海科技查新咨询中心报告:高效低温非碱氧漂白棉针织物一浴短流程前处理、深浓针织面料摩擦牢度提升、pH/温度双重相应型改性剂无盐染色及高品质热湿舒适针织产品开发技术,整体处于国际先进水平。
本发明成果引领了我国节水、节能、低耗、低污针织染整生产和应用技术进步和产业升级,具有显著的社会效益和示范作用。
三、知识产权情况
1一种一剂一浴低温型前处理复合制剂,专利号 ZL201310119782.6
2一种棉织物前处理染色一体化低温处理方法,专利号 ZL201310119557.2
3一种改性聚酯/棉混纺针织物低温少碱前处理方法,专利号 ZL201310432105.X
4一种活性染料一步法无盐染色方法,专利号ZL200910049269.8
5一种纤维素纤维织物活性染料无盐染深色方法,专利号 ZL201310007798.8
6三叶形高含量阳离子可染改性聚酯/棉混纺织物一浴染色方法,专利号 ZL201310432124.2
7一种改性聚酯/棉/氨纶混纺针织物低温预定形方法,专利号ZL201310431876.7
8一种在棉织物表面低温制备锐钛型二氧化钛薄膜的方法,专利号ZL201310295896.6
9一种聚硅氧烷改性聚氨酯水分散体的制备方法,专利号 ZL201410089774.6
10一种防水丙烯酸酯乳液整理剂的制备方法,专利号 ZL20141090273.X
11一种仿麻凉爽羊毛针织内衣面料,专利号 ZL201420652717.X
12一种干爽凉爽针织内衣或面料的整理方法,专利号 ZL 200810036950.4
13一种天然彩棉针织品的保湿整理方法,专利号ZL200810038465.0
14一种仿麻凉爽羊毛针织内衣面料及其制备方法,专利号201410612848.X
15具有保暖吸湿排汗和抗菌多重功能的针织面料及织造方法,专利号201110077867.3
16一种棉粘混纺弹力针织内衣面料及其加工工艺,专利号200710047528.4
四、代表性论文(列5篇)
(1) Application of sodium oxalate in the dyeing of cotton fabric with reactive red 3BS,Journal of The Textile Institute,2014,105(3), 321-326.
(2)Carrier-Free and Low-Temperature Ultradeep Dyeing of Poly(ethylene terephthalate) Copolyester Modified with Sodium-5-sulfo-bis(hydroxyethyl)-isophthalate and 2-Methyl-1,3-propanediol.Acs Sustainable Chemistry & Enginnering. 2016, 4, 3285-3291.
(3)Alkaline hydrolysis and pretreatment of trilobal high dimethyl 5-sulfoisophthalate sodium cationic dyeable polyester.The Journal of the Textile Institute. 2016, 107, 1336-1346.
(4)Absorption Kinetics and Thermodynamics of Cationic Dyeing on Easily Dyeable Copolyester Modified by 2-Methyl-1,3-Propanediol.Fibers and Polymers. 2015, 16, 2384-2390.(SCI)
(5)高聚合度Q-PDE阳离子改性棉的无盐染色.印染, 2016,(08):1-5.
五、主要完成单位
1东华大学,第一完成单位,主要贡献为:(1)科学梳理了针织染整前处理、染色、整理主要技术问题,系统研究了制约针织染整发展的各工序关键技术;(2)发明了非碱氧低温漂白体系,结合高效精炼剂的开发应用,解决高温碱氧煮漂工艺耗能耗水、易损伤纤维的技术难题;设计和制备了pH/温度双重相应型聚电解质改性剂,克服了一般阳离子改性剂改性后棉纤维染色不匀、色光不可控、色牢度不佳的问题;梳理了磨毛深浓色针织面料湿摩擦牢度影响因素,创新制备了含硅烷链段的水性聚氨酯型固色剂,开发了固色和柔软同浴处理技术,解决了长期制约深浓色磨毛针织产品湿摩擦牢度低的技术难题;发明了嵌段型聚醚改性聚硅氧烷亲水排汗整理剂,开发了系列热湿舒适高品质针织产品。(3)与上海三枪集团有限公司、南通泰慕士服装有限公司、上海嘉麟杰纺织品股份有限公司和上海帕兰朵纺织科技发展有限公司等保持紧密合作关系,帮助企业改进技术、优化工艺,保证低温高效低耗低排放针织染整成套技术实施、并提供技术支撑。
2上海三枪集团有限公司,第二完成单位,主要贡献为:(1)将发明成果转化为实际生产力,实现规模化生产试制单位之一。(2)进行纱线、织物组织结构和染整技术结合开发高品质针织产品。(3)与东华大学保持紧密合作关系,研究改进技术、优化工艺,保证低温高效低耗低排放针织染整成套技术实施。
3南通泰慕士服装有限公司,第三完成单位,主要贡献为:(1)将小试、中试的科研成果转化为实际生产力,实现规模化生产的试制单位之一。(2)开发高效精炼剂和非碱氧低温漂白体系进行针织染整前处理,解决高温碱氧煮漂工艺耗能耗水、易损伤纤维的技术难题。应用pH/温度双重相应型聚电解质改性剂,克服一般阳离子改性剂改性后棉纤维染色不匀、色光不可控、色牢度不佳的问题,实施无盐染色。应用固色和柔软同浴处理技术,解决长期制约深浓色磨毛针织产品湿摩擦牢度低的技术难题。(3)与东华大学保持紧密合作关系,研究改进技术、优化工艺,保证低温高效低耗低排放针织染整成套技术实施,开发和生产系列高品质针织产品。
4上海嘉麟杰纺织品股份有限公司,第四完成单位,主要贡献为:(1)将本发明成果转化为实际生产力,实现规模化生产的试制单位之一。(2)从纤维原料、纱线及织物组织结构设计到高性能吸湿快干整理剂应用、优化处理工艺,开发了系列热湿舒适高品质针织产品。(3)与东华大学保持紧密合作关系,研究改进技术、优化工艺,保证高品质高附加值针织产品的开发。
5上海帕兰朵纺织科技发展有限公司,第五完成单位,主要贡献为:(1)将本项目小试、中试的科研成果转化为实际生产力,实现规模化生产的试制单位之一。(2)与东华大学保持紧密合作关系,研究改进技术、优化工艺,开发各类高品质高附加值的针织产品。
六、主要完成人
1蔡再生,东华大学教授,项目总负责,制定总体技术方案。负责针织物低温前处理、无盐染色、湿摩擦牢度提升技术研发和产业化指导,参与热湿舒适产品开发。
2曹春祥,上海三枪集团有限公司教授级高工,项目产业化单位负责人之一,负责针织物低温低耗高效染整技术的产业化应用及高品质舒适性产品开发。
3张佩华,东华大学教授,负责纱线和针织物组织结构设计和工艺开发,热湿舒适针织物开发技术指导。
4顾海,南通泰慕士服装有限公司工程师,项目产业化单位负责人之一,负责针织物低温前处理、无盐染色、湿摩擦牢度提升技术成果转化。
5葛凤燕,东华大学副教授,参与针织物低温前处理、湿摩擦牢度提升技术研发。
6杨启东,上海嘉麟杰纺织品股份有限公司教授级高工,项目产业化单位负责人之一,负责高品质热湿舒适性开发工作。
7方国平,上海帕兰朵纺织科技发展有限公司教授级高工,项目产业化单位负责人之一,负责高品质针织产品的开发。
8章小勇,南通泰慕士服装有限公司工程师,负责针织物低温前处理成果转化,参与无盐染色、湿摩擦牢度提升技术。
9张静,南通泰慕士服装有限公司工程师,负责湿摩擦牢度提升技术成果转化,参与无盐染色、针织物低温前处理。
10王俊丽,上海嘉麟杰纺织品股份有限公司高工,参与纱线和针织组织结构设计和工艺开发,热湿舒适针织物染整技术。
11王卫民,上海三枪集团有限公司高工,参与高品质针织面料的开发和生产管理。
12王俊,东华大学博士生,参与研究棉织物无盐染色技术开发。
13李晓燕,东华大学博士生,参与针织物低温前处理技术开发。
14王艺霈,上海三枪集团有限公司工艺师,参与纱线和针织组织结构设计和工艺开发,协助开发高品质针织面料。
一、项目名称
尼龙6功能性纤维纺织染整关键技术集成开发
二、项目简介
2015年我国尼龙纤维产量为287万吨,是仅次于涤沦的第二大合成纤维品种,占全球产量超过40%。将成为世界尼龙纤维最大的发展市场。与国外发达国家相比,目前我国具有自主知识产权的尼龙纤维新产品非常少,真正用于产业化的品种则更少,主要归结于我国尼龙纺织品产业开发与技术创新基础和前期积累较薄弱,尼龙纺织品开发能力不足,产品结构不合理,产品质量指标不明确,并缺乏纤维加工、纺织染整加工、产品设计技术的系统集成。因此,开发新型尼龙纤维及其制品、提高尼龙6纤维的差别化率和在高档化纤面料中的应用是尼龙产业发展的必然趋势。
本项目先后得到国家科技支撑计划项目的支持,经过3年系统研究和联合攻关,形成了尼龙6功能性纤维纺织染整关键技术。
项目的关键技术及创新点为:(1)研究了尼龙6粘度和纺丝工艺对低纤度、异形、功能、多组分等尼龙6纤维成形动力学及加工机理影响,设计了专用喷丝板,攻克组件亚微米过滤、高剪切速率高压纺丝、立体多层整流均匀强化冷却、低聚物含量极形态形貌控制、16头均匀卷绕成形关键技术;(2)制备了高流动性功能母粒,开发了低纤度,抗紫外、抗静电,锦/涤多组分尼龙6纤维,开发了尼龙6和涤纶混纤等系列关键技术。(3)研究与优配了尼龙6喷水织机织造专用浆料,开发了张力恒定与补偿技术及专用部件。(4)研发了基于染色速度精确控制的一浴法短流程关键技术,攻克轻质高密、多功能、混纤尼龙6面料匀染深染控制、耐色牢度、风格控制等关键技术,攻克复合涂层、薄膜层压加工工艺相结合的功能整理关键技术。
项目系列产品主要技术指标为:(1)PA6 10D/6F SD FDY复丝线密度11.2dtex,断裂强度5.11cN/dtex,PA6 15D/12F FD FDY复丝线密度16.5dtex,断裂强度5.18cN/dtex;(2)PA6 40D/34F FD FDY(抗静电)断裂强度4.6cN/dtex;(3)160D/280F FD锦涤ATY断裂强度4.2cN/dtex,断裂伸长率42.2%,面料色牢度皂洗4-5级、湿摩4-5级;(4)防风透湿功能尼龙6面料透湿量10000g/m2.24h;(5)防紫外功能尼龙6面料防紫外线UPF值>50;(6)抗静电功能尼龙6面料抗静电半衰期1.6s;(7)锦涤面料断裂强力经向960N、纬向820N,色牢度皂洗4-5级、湿摩4-5级;(8)锦棉面料断裂强力经向1100N、纬向1100N;(9)色牢度皂洗4-5级、湿摩4-5级。
项目授权国家发明专利6项,授权实用新型专利2项,制定了6项企业标准,形成了完整的自主知识产权体系。
项目新建成3家产业化示范基地,形成了年产2万吨功能性尼龙6纺丝生产能力、年产4000万米织造染整生产能力。尼龙6纤维、纺织、染整规模化生产工艺路线合理,运行稳定,产品质量优异。开发了低纤度、功能性、多组分三大系列纤维,制备出防水透湿、薄型高密、抗紫外、抗静电、锦涤及锦棉面料质量优异,已广泛应用于运动、户外、休闲等领域。
2014-2016年新增产值6.88亿元,利税0.88亿元,取得了显著的经济效益。
项目创新性强,中国纺织工业联合会组织鉴定会的鉴定结论为达到国际先进水平。项目对提高我国现有尼龙6纤维及其产品的技术水平,增强我国纺织品国际竞争力起到了良好的推动作用。
三、知识产权情况
1一种低旦棉感长丝织物及其制造方法,专利号ZL201310343075.5
2一种功能尼龙6纤维及其制备方法,专利号ZL201410029723.4
3一种超薄轻质面料用抗紫外尼龙6纤维及其制备方法,专利号ZL201410030042.X
4塔丝隆织物白坯、多色塔丝隆织物及其制作方法,专利号ZL201310381380.3
5防紫外线织物及其制备方法、防紫外线涂料及其制备方法,专利号201310400040.0
6一种斑点织物及其制作方法,专利号ZL201310346792.3
7多色塔丝隆白坯织物及多色塔丝隆织物,专利号ZL201320529029.X
8一种斑点织物,专利号ZL201320487021.1
四、代表性论文(列5篇)
[1]尚娜,王学利,俞建勇,徐丽亚,马训明.低纤度聚酰胺6长丝的结构与性能[J].合成纤维,2013.42(11):12-14
[2]冯梦倩,王朝生,汤廉,陆韬,王华平.芳香族支链聚酰胺6的制备及共混纺丝研究[J].合成纤维工业,2014.37(6):31-35
[3]冯梦倩,王朝生,汤廉,朱方亮,王华平.原位聚合制备抗紫外芳香族支链锦纶6及其应用[J]合成纤维,2015.44(3):1-11
[4]陈凤,黄莉茜,王学利,俞建勇.基于图像处理的空气变形纱结构和细度不匀研究.东华大学学报(自然科学版),2015.12:739-749
[5] Li-Qian Huang, Xue-Li Wang, Feng Chen, Rui-Yun Zhang, Jian-Yong Yu. Preparation and Properties of Core-and-Effect Air-jet Textured Yarns Blended by Nylon6 and Poly(ethylene terephthalate) Filaments .International Symposium.
五、主要完成单位
1东华大学,第一完成单位,总体负责项目的理论研究和技术开发工作,对低纤度、异形、功能、多组分等尼龙6纤维成形动力学及加工机理研究,攻克尼龙6高压高剪切纺丝、高稳定高均匀性冷却、形态形貌控制、功能修饰等纤维制备等关键技术,为开发高品质高强、抗紫外、抗静电纤维提供理论支撑及实验依据,同时为开发高品质尼龙6面料打下坚实的基础;通过对面料功能设计、加工及应用机理研究,攻克轻质高密、多功能、混纤尼龙6面料高效率织造、匀染深染控制、功能兼容、风格控制等关键技术,为开发功能性、高仿真面料提供理论支撑与实验依据。
2浙江台华新材料股份有限公司,第二完成单位,组织、协调本课题内各参加单位的材料的申报、任务分工及验收等工作,负责协调和其它课题及项目的关系。研究了切片物性、纺丝工艺、冷却工艺等对纤维强度、均匀性等性能的影响,开发了以高压高剪切关键技术、亚微米过滤关键技术、高流动性母粒关键技术为代表的低纤度、功能、多组分等尼龙6纤维制备关键技术,开发10~20dtex低纤度尼龙6纤维,抗紫外、抗静电等功能尼龙6纤维,锦/涤多组分尼龙6纤维。针对尼龙 6织造过程容易产生断丝、毛丝等问题,研究与优配了尼龙6喷水织机的织造的专用浆料,研发了相应专用浆料的浆纱工艺,开发了高弹性长丝织造过程的张力恒定与补偿技术与装置,为保证面料的平整性和后续的匀染性提供技术保障。针对混纤织物染色两种纤维染色性能存在差异、常规双辊式压光整理和涂层工艺繁杂,耗能大等问题,研发了基于染色速度精确控制的一浴法短流程关键技术,攻克轻质高密、多功能、混纤尼龙6面料匀染深染控制、耐色牢度、风格控制等关键技术,攻克复合涂层、薄膜层压加工工艺相结合功能整理关键技术。开发了防水透湿薄型高密,抗紫外、抗静电多功能,锦涤三大系列尼龙6面料。
3常州市新浩印染有限公司,第三完成单位,负责多组分尼龙6混纤丝及高仿真面料,推动了我国尼龙6产业链的自主集成创新,大力提升了尼龙6功能纤维及其纺织染整产业化技术水平,促进尼龙行业结构调整和技术进步。
4海安县中山合成纤维有限公司,第四完成单位,负责课题中尼龙 6抗紫外、抗静电等功能性纤维产业化技术的研发;组织和落实尼龙6功能性纤维的工业化生产;制定、策划、组织实施功能性尼龙6纤维产品的市场营销;完成课题规定的各项指标。
六、主要完成人
1王华平,东华大学教授,项目总负责人,主要对项目的各项工作进程予以总体设计、具体指导、方案制定等,对项目的推广、应用进行把关。低纤度、异形、功能、多组分等尼龙6纤维成形动力学及加工机理研究提出了总体思路和具体解决方法。
2徐丽亚,浙江台华新材料股份有限公司研发经理,项目主要负责人,主要对尼龙6纤维面料技术提出具体研究方案和具体解决方法。
3王学利,东华大学高级工程师,项目主要负责人,主要对低纤度、多组分等尼龙6纤维级面料提出具体研究方案和具体解决方法。
4王成翔,浙江台华新材料股份有限公司研发科长,项目主要负责人,主要对尼龙6纤维面料的染色及整理技术提出具体研究方案和具体解决方法。
5王朝生,东华大学教授,主要提出了低纤度、异形、功能、多组分等尼龙6纤维成形动力学及加工机理具体研究方案和具体解决方法。
6马训明,浙江台华新材料股份有限公司研发高专,主要负责功能尼龙6纤维及面料技术具体研究方案的实施与开展。
7张瑞云,东华大学教授,负责功能尼龙6面料设计与开发。
8黄莉茜,东华大学教授,负责多组分尼龙6纤维及纱线的加工研究及方案的实施。
9蒋拙勤,常州市新浩印染有限公司总经理,对多组分尼龙纤维染色牢度及均匀度等提出了关键并创新的研究方案。
10许斌,浙江台华新材料股份有限公司研发技术员,主要负责功能尼龙6面料技术提出具体研究方案的实施与开展。
11沈叶明,浙江台华新材料股份有限公司研发专员,要负责功能尼龙6面料具体研究方案的实施与开展。
12蔡再生,东华大学教授,负责功能尼龙6面料的染整关键技术的研究及实施。
13王均,海安县中山合成纤维有限公司研发专员,参与项目的设备安装调试,以及课题任务所涉及产品工艺路线的制定和质量管理。
14陈烨,东华大学副教授,主要对低纤度、异形、功能、多组分等尼龙6纤维加工机理具体研究方案进行实施。
15陈向玲,东华大学工程师,主要参与功能、多组分等尼龙6纤维加工机理具体研究方案。
一、项目名称
微创介入医疗中空纤维管制备关键技术与产业化
二、项目简介
项目属化学纤维与合成纤维材料领域。中空纤维管是微创介入医疗器械的关键部件,需在复杂血管中弯曲穿行,具有足够的轴向和径向强度、不同部位合适的柔软性和刚性,以满足微创介入医疗对中空纤维穿越性能、跟踪性能、扭控性能和耐压性能等复杂要求,不仅规格品种多达100多种,而且同一中空纤维管不同位置的强度、刚性和柔软性要求不同,制造技术难度极大,长期被欧美公司所垄断。我国进行20年攻关,但因为关键科学问题和关键技术没有突破,严重制约发展。
项目针对微创介入医疗中空纤维管制备的关键科学技术问题开展了系统研究,攻克医用级关键原材料制备、中空纤维管凝聚态结构调控、中空纤维管制造与装备等关键技术,研发成功100多种中空纤维管,建立16条专用生产线,实现产业化,产品成功应用于上海微创医疗器械(集团)有限公司的12个系列产品,实现微创介入医疗器械用中空纤维管80%国产化及约50%微创医疗用高分子材料国产化,已为100多万病人成功实施了微创介入医疗手术治疗。主要技术创新如下:
1)提出能同时满足微创医疗中空纤维管轴向和径向强度、韧性和刚性要求的“纳米晶粒网络”(NCN)微观结构理论模型,为中空纤维管多级凝聚态结构和性能调控提供了理论基础。
2)建立微创医疗用中空纤维管和球囊多级凝聚态结构与性能调控方法,研发了 100多种满足各种微创介入医疗设备用中空纤维管和球囊产品,建立生产技术与装备,累计生产 1000万件产品。
3)提出调控中空纤维焊接头凝聚态结构与性能的新方法,建立中空纤维管焊接技术及多种复杂微创中空纤维管焊接生产线。
项目发表论文12篇,授权国家发明专利6件,形成行业标准2份。微创介入医疗中空纤维管处于国际先进水平。近三年项目新增销售额9.7亿元、利润2.6亿元,经济效益明显。
项目技术创新使母公司上海微创医疗器械(集团)有限公司成为微创介入医疗行业公认的国产化龙头企业,目前国产品牌销量全国第一,多个系列产品市场占有率超过进口产品。如冠脉药物支架及输送器产品(包含本项目的Firebird2™和Firehawk®产品),中国市场占有率排名第一,高达25%。项目完成单位脉通医疗科技(嘉兴)有限公司为上海微创医疗器械(集团)有限公司子公司,是在公司原中空纤维管道事业部及其生产车间基础上,于2016年10月21日起来的控股子公司。
项目建立我国微创医疗用中空纤维管制造技术体系,实现国产化,结束依靠进口的局面,为微创介入医疗新产品开发提供支撑,促进国内高端医疗器械产业的发展。
三、知识产权情况
1一种可降解塑料PLA形成贝壳层状结构的方法,专利号ZL 200710048058.3
2聚乳酸/ε-聚己内酯嵌段共聚物形成微观结构的方法,专利号ZL 200610031001.8
3熔纺氨纶用热塑性聚氨酯的合成与改性方法,专利号ZL 200710170876.0
4改善聚乳酸及其多嵌段共聚物热性能和结晶行为的方法,专利号ZL 200610026297.4
5蒙脱土层状尼龙6/蒙脱土纳米复合材料及其制备方法,专利号ZL 200710171322.2
6高韧性的聚己内酰胺/粘土纳米复合材料及其制备方法,专利号ZL 200710171323.7
四、代表性论文(列5篇)
(1) Markedly improving mechanical properties for isotactic polypropylene with large-size spherulites by pressure-induced flow processing. Polymer, 2013, 54(3):1177-1183 (SCI)
(2) Study on biocompatible PLLA-PEG blends with high toughness and strength via pressure-induced-flow processing. Rsc Advances, 2013, 3(29):11738-11744 (SCI)
(3) Simultaneously boosting toughness and tensile strength for Polyamide 6/montmorillonite nanocomposite by a pressure-induced flow field. Journal of Macromolecular Science: Part B. 2014, 53(10):1601-1608 (SCI)
(4)介入医疗器械的聚醚嵌段酰胺中空纤维凝聚态结构与性能.纺织学报, 2016, 37(1):1-5 (EI)
(5)介入医疗用聚醚嵌段酰胺-蒙脱土中空纤维管.合成纤维, 2016, 45(5):1-4
五、主要完成单位
1东华大学,第一完成单位,主要贡献为:1)负责基础理论研究,提出能同时满足微创医疗中空纤维管轴向和径向强度、韧性和刚性要求的“纳米晶粒网络”结构理论模型,为中空纤维管多级凝聚态结构和性能调控提供了理论基础。2)与关键技术和设备国产化攻关、参与生产线建设与工艺设计,建立了微创医疗用中空纤维管微观结构与性能调控技术及相关国产化装备。3)出采用压力诱导流动成型调控焊接接头微观结构与性能的新方法,攻克中空纤维焊接关键技术,并参加制定工程试验方案和工程试验
2脉通医疗科技(嘉兴)有限公司,第二完成单位,主要贡献为:1)建立了医用共混高分子材料生产关键技术,建立了年产10吨医用高分子材料共混改性生产线,可以生产细胞相对增值率≥70%、化学五项性能合格的医用高分子共混材料,国际上最高水平。2)建立了球囊中空纤维管生产关键技术,建立了年产200万件球囊中空纤维管生产线,球囊中空纤维管尺寸公差±0.01mm、断裂伸长率可控制、球囊耐爆破压高达30atm,代表国际上最高水平。3)建立Coil增强复合中空纤维管设计开发、工艺和生产关键技术,建立了年产1万根Coil增强多层复合中空纤维管生产线。4)建立了三维编织增强复合中空纤维管设计开发、工艺和生产关键技术,建立了年产1万根三维编织增强复合中空纤维管生产线。
3上海工程技术大学,第三完成单位,主要贡献为:参与中空纤维管成型过程中的成型机理和性能进行研究,解决了金属编织中空纤维套管的焊接成型过程中的焊接成型工艺对性能的影响,解决中空纤维套管的力学性能差的问题,为实现产业化提供理论支撑。
六、主要完成人
1余木火,东华大学教授,项目总体设计,提出能同时满足微创医疗中空纤维管轴向和径向强度、韧性和刚性要求的“纳米晶粒网络”结构理论模型;参加医用高分子材料的共混改性、中空纤维管形成“纳米晶粒网络”结构结构调控方法的建立;参加医用高分子材料的共混和中空纤维管的产业化;对本项目第一、二、三项科技创新做出贡献。
2李兆敏,脉通医疗科技(嘉兴)有限公司高级工程师,项目技术负责,实施了微创介入医疗中空纤维管原材料共混改性和加工工艺大开发和过程确认;实施了医用高分子材料共混改性、中空纤维管挤出、编织增强复合中空纤维管、中空纤维管嵌套焊接、中空纤维管首尾对焊生产线的设计;对本项目第一、二、三项科技创新做出贡献。
3朱姝,东华大学助理研究员,提出并实验验证能同时满足微创医疗中空纤维轴向和径向强度、韧性和刚性要求的“纳米晶粒网络”结构理论模型,为产品研发奠定理论基础;建立微创医疗用中空纤维管与球囊微观结构与性能调控技术,系统研究了中空纤维挤出过程和球囊成型中各工艺参数、凝聚态结构和性能之间的关系;对本项目第一、二、三项科技创新作出贡献。
4何光彬,脉通医疗科技(嘉兴)有限公司工程师,项目管理,负责中空纤维管挤出技术的开发和产业化;对本项目第二项科技创新做出贡献。
5邓智华,脉通医疗科技(嘉兴)有限公司工程师,项目管理,负责中空纤维管嵌套焊接技术的开发和产业化;对本项目第三项科技创新作出贡献。
6孔海娟,上海工程技术大学讲师,对复合纤维管成型工艺进行研究;对项目的创新点二、三做出贡献。
7张玥,东华大学副教授,系统研究了中空纤维挤出过程中各工艺参数和凝聚态结构之间的关系,解析聚合物和中空纤维凝聚态结构和性能之间关联机制,制定正确的调控技术,通过对挤出过程各要素的精确控制,实现中空纤维几何尺寸高精密化和材料微观形态高均匀化;对本项目第二项科技创新作出贡献。
8张辉,东华大学讲师,建立微创医疗用中空纤维管与球囊微观结构与性能调控技术;对本项目第二项科技创新做出贡献。
9孙权权,脉通医疗科技(嘉兴)有限公司工程师,负责编织增强复合中空纤维管的凝聚态结构调控和工艺开发;对本项目第二项科技创新作出贡献。
10咸文龙,脉通医疗科技(嘉兴)有限公司工程师,负责中空纤维管生产线的管理;负责产品质量的监督及应用拓展;对本项目第二、三项科技创新作出贡献。
一、项目名称
特种编织技术与装备及其产业化
二、项目简介
特种编织产品主要指采用高性能纤维材料经特种编织技术与装备编织成的绳缆、管类、带类、海洋仿真植物等产品,这些产品具有三维非正交结构,力学性能最优,是尖端国防和重要民生领域的重大需求,如航母舰载机拦阻绳、舰艇绳缆、伞降机降绳缆、海洋军工伪装植物等国防军工领域产品和深海作业绳缆、深海打捞绳缆、船舶码头矿山吊装绳缆、消防管类编织物、海洋渔业编织物、医用编织物等民生领域产品,尤其近年来在国家航母工程、海洋权益与海洋开发的大战略下,对特种编织装备及其产品提出了更高要求。东华大学与亚洲最大的编织机械企业徐州恒辉编织机械有限公司合作,攻克了特种编织关键技术与工艺,研发出国际首创的特种编织技术与系列成套装备,用于生产具有非正交结构的无接头封闭绳缆、大规格超长绳缆、伸缩绳缆管类、海洋仿真植物等,以满足国家的重大战略需求。
本项目先后得到教育部创新团队发展计划及其优秀创新团队滚动支持计划、国家自然科学基金、上海市教委产业用纺织装备技术服务团队等支持,经过7年系统研究和联合攻关,形成了特种编织装备设计理论与方法。
项目的关键技术及创新点为:(1)研发了无接头封闭绳缆编织技术,突破了常规编织机只能编织非封闭绳缆的技术局限;(2)研究了消除编织过程中绳缆捻度波动的机构和大张力控制方法,保证了大规格超长绳缆编织的稳定性;(3)发明了伸缩绳缆管类编织方法和实现机构,实现了大伸缩比绳缆伸缩节距在线调控和伸缩绳缆编织后在线定型;(4)提出多爪协同复合编织概念,设计了多爪夹持系统,实现了多爪夹持-锭子编织-芯模牵引多执行单元精确协同。
项目系列产品自动分体式高速编织机、大型重载编织机、芯模随动编织机、多爪协同复合编织机的主要技术指标为:(1)自动分体式高速编织机编织、捆扎、成型一体化,编织产品非正交结构无接头封闭绳缆编织角误差±0.5°;(2)大型重载编织机编织、卷绕、收绳一体化,最大编织直径200mm、最大无接头编织长度2000m±0.1m;(3)芯模随动编织机编织、定型、收绳一体化,伸缩节距连续在线可调,芯模随动精度±0.25mm,仿形编织相对误差≤5%;(4)多爪协同复合编织机编织、捆扎、成卷一体化,漂浮叶长度密度连续在线可调。
项目成果具有自主知识产权,申报发明专利23项,其中已授权12项。
项目产品已大规模生产,独占国内外市场,出口60多个国家和地区,近3年直接经济效益为新增产值6.7亿元、利润1.05亿元、税收0.72亿元、创汇0.83亿美元,间接经济效益为新增产值10.612亿元、利润2.678亿元、税收1.467亿元、创汇1.092亿美元,取得了显著的经济效益。
项目成果填补了国内外空白,中国纺织工业联合会组织鉴定会的鉴定结论为达到了国际领先水平。项目成果奠定了国产特种编织技术与装备在国际编织机领域的领先地位,正引领国际特种编织技术与装备的发展,取得了显著社会效益。
三、知识产权情况
1编织机传动装置,专利号ZL200510094108.2
2一种编织机传动装置,专利号ZL201410295495.5
3高速编织机框架锭子结构,专利号ZL201210000211.6
4编织机箱体式收线架,专利号ZL201310022891.6
5扭绳机摩擦轮传动装置,专利号ZL200910066122.X
6编织机过线装置,专利号ZL201310025807.6
7编织物变径收线牵引装置,专利号ZL201210314557.3
8编织机断线传感器,专利号ZL200910066121.5
9编织机自动填充送料装置,ZL201210000214.X
10废水处理填料编织机及其使用方法,专利号ZL201110007080.X
11特种电缆自动围布填充粘封口装置,专利号ZL201210000205.0
12回转体动平衡仪,专利号ZL201210529498.1
四、代表性论文(列5篇)
(1)Dynamic modeling and chaotic analysis of gear transmission system in a braiding machine with or without random perturbation[J]. Shock and vibration. 2016,8457645:1-12 (SCI000368849700001)
(2)Design and analysis of a novel chaotic diagonal recurrent neural network[J]. Communications in nonlinear science and numerical simulation. 2015,(26):11-23 (SCI 000352432600002)
(3)立体编织机机头工况设计与声振耦合仿真[J].纺织学报. 2017,38(2):170-178 (EI)
(4)基于人群搜索算法的多伺服电机协同控制研究.东华大学学报. 2017,43(1):81-87
(5)基于小波神经网络的多伺服电机偏差耦合控制研究[J].自动化与仪表. 2016,(11):57-61
五、主要完成单位
1东华大学,第一完成单位,主要贡献为:(1)研制了消除编织过程中绳缆捻度波动的机构和大张力控制方法,保证了大规格超长绳缆编织的稳定性;(2)提出多爪协同复合编织概念,设计了多爪夹持系统,实现了多爪夹持-锭子编织-芯模牵引多执行单元的精确协同;(3)系列装备控制系统设计与实施,软件系统设计;(4)创新机构理论分析与仿真研究。
2徐州恒辉编织机械有限公司,第二完成单位,主要贡献为:(1)研发了无接头封闭绳缆编织技术,突破了常规编织机只能编织非封闭绳缆的技术局限;(2)发明了伸缩绳缆编织方法和实现机构,实现了大伸缩比绳缆伸缩节距在线调控和伸缩绳缆编织后在线定型;(3)编织工艺与实验研究;(4)组织了装备的试制与生产。
六、主要完成人
1孙以泽,东华大学教授,项目总负责,制定总体技术方案,提出多爪协同复合编织概念和多执行单元协同控制方法。
2孟婥,东华大学教授,项目技术负责,机械系统总体设计,研制了消除编织过程中绳缆捻度波动的机构和大张力控制方法。
3季诚昌,东华大学教授,提出大型关键专件加工工艺与特殊专件热处理工艺。
4韩百峰,徐州恒辉编织机械有限公司董事长,项目管理与产业化决策,提出无接头封闭绳缆编织技术。
5陈兵,徐州恒辉编织机械有限公司技术副总,项目组织与实施,发明了伸缩绳缆编织方法和实现机构,统领编织装备生产。
6陈玉洁,东华大学工程师,软件系统开发设计与仿真研究。
7刘建峰,徐州恒辉编织机械有限公司工程师,编织机配套装备设计,发明过线装置、收线牵引装置、箱体式收线架、框架锭子等。
8孙志军,东华大学副教授,机械系统设计与主传动系统动力学分析。
9仇尊波,徐州恒辉编织机械有限公司工程师,编织主机设计与编织工艺实验。
10张玉井,东华大学博士研究生,机械系统设计与纱线张力控制研究。
一、项目名称
高性能卫星大型可展开柔性天线金属网材料经编生产关键技术及产业化
二、项目简介
该项目属于航天技术、新材料领域,涉及纺织科学技术、材料科学、机电仪一体化、天线材料设计等跨学科领域,是功能性产业用纺织品的重大创新。
随着卫星技术在通信、广播、地球与空间探测等领域应用的深入与发展,需要在卫星(或目标飞行器)上装载大型可展开抛物面反射天线。用于制作网状天线的金属网是研制大型可展开空间天线的关键基础材料之一,其基础研究和应用技术最为关键。由于超细金属丝刚性大、延伸性小、残余扭矩大等特点,经编织造极为困难。目前只有俄罗斯、美国、日本等发达国家掌握这项技术,并禁止出口。该项目属“上海市优秀学术带头人”项目和国家重大需求的航天科技攻关项目,是我国自主开发的星载大型可展开天线金属网关键材料技术,项目解决了高模、低伸、超细金属丝经编网格材料的技术壁垒,为丰富高性能纤维的编织理论和大型空间可展开天线反射面制备理论提供了很好的基础。
该项目主要围绕星载天线金属网制备关键技术及产业化展开,攻克和掌握了超细金属丝可编织性、网格结构设计、编织过程控制、力学性能关联性基础研究及生产加工核心关键技术,并全面实现了国产化。主要技术创新包括:(1)建立了符合高强低伸特点超细金属丝并线加捻的力学模型,突破了直径15-30微米的超细高模低伸金属丝(镀金钼丝、钼丝、不锈钢等)的并线合股技术,解决了加捻后金属股线出现残余扭矩的问题;(2)探究了金属网结构及编织工艺参数对金属网机械性能的影响,建立了金属网网格结构与张力的非线性关系模型,突破了超细金属丝的整经技术,开发了专用整经设备及装置,革新了经编编织技术,开发了超细金属丝专用经编编织设备,实现了对经编编织关键部件的有效控制,为网格结构及编织成形过程控制奠定了理论基础;(3)明确了网格结构与力学性能的关联性机理,突破了金属网几何结构三维仿真,分析了不同金属网结构参数对天线电磁反射性能的影响,实现了对经编金属网结构与性能的模拟。项目产品通过了各种地面和空间环境等测试,各种性能完全符合卫星电磁性能及空间技术的要求,研制的产品已成功用于多颗星载网状天线,项目整体技术达到了国际领先水平。
项目成果具有自主知识产权,授权发明专利14项,实用新型专利4项;发表论文18篇,形成硕博论文5篇;制定1项企业标准,项目还形成了“星载天线金属网产品规范”等全套技术文件及规范;建立了金属网的示范基地及生产线1条,实现了产业化应用;项目产品纳入了国家航天计划的应用范围;培养了一批研究生及中青年技术骨干。
该项目整体技术产品自2013年实施应用以来,已累计生产销售各类天线金属网材料销售收入达5亿元,利润超过1亿元,带动卫星产业达数十亿元。取得了较好的经济效益和社会效益。该项目研制的星载大型可展开天线金属网材料作为星载大型可展开天线反射面的关键创新材料,已于2015年和2016年分别在我国“北斗”导航卫星和“天通一号”高性能卫星上成功应用,极大地提高了我国卫星的通讯能力。项目填补了国内空白,打破了国外技术垄断,达到国际领先水平,有力促进了传统纺织技术的发展,满足了航空航天等国家重大需求,是产业用纺织品应用在高技术领域的一个典范,具有广阔的发展前景。
三、知识产权情况
1.一种用于超细金属丝整经的纱架,专利号ZL201410265190.X
2.用于纱线整经的纱管支撑架,专利号ZL201410265581.1
3.一种超细金属丝模拟摩擦仪,专利号ZL 2013 2 0068205.4)
4.一种整经机筒子架,专利号ZL 2012 2 0729982.4
5.一种大型网状天线网面卸载方法,专利号ZL 201410074973.X
6.一种预设张力状态下金属网拼接装置,专利号ZL201310446056.5
7.一种高稳定天线索网系统张力阵布局方法,专利号ZL201410067731.8
8.一种便于张力补偿的可调节过纱杆装置,专利号ZL 201310151671.3
9.一种具有非卷取式收取装置的经编机,专利号ZL 201310141048.X
10.一种便于张力控制的经编机,专利号ZL 201310151672.8
11.纱线张力智能控制测控仪,专利号ZL 201320261965.7
12.经编机复合针移动装置,专利号ZL 201110105979.5
13.一种经编机的梳栉运动机构,专利号ZL 201410700540.0
14.经编机纱线张力器,专利号ZL 201310377164.1
15.经编机梳栉运动装置,专利号ZL 201310100585.X
16.整经机纱线卷绕计数控制装置及方法,专利号ZL 201210265546.0
17.大小纱筒混用控制方法,专利号ZL 201410307134.8
18.张力补偿机构,专利号ZL 201320337927.5
四、代表性论文(列5篇)
(1) Three-Dimensional simulation of metallic two-bar warp-knitted mesh based on loop structure geometry[J]. The Journal of The Textile Institute, 2016: 1-10. (SCI)
(2)3D Simulation of Warp Knitted Structures with a New algorithm based on NURBS. Fibers&Textiles in Eastern Europe. 2015,23(1): 57-60. (SCI)
(3)Relationship between Knitting Parameters and Mechanical Properties of Warp Knitting Mesh Fabric[J]. Advanced Materials Research, 2013,627: 374-377. (EI)
(4)柔性经编金属网格材料的切口敏感性[J].纺织学报, 2014,35(3): 46-40.
(5)基于TexGen的经编针织物的三维仿真[J].纺织学报, 2015,36(03): 140-146.
五、主要完成单位
1东华大学,第1完成单位,主要贡献为:(1建立了符合高强低伸特点超细金属丝并线加捻的力学模型,解决了加捻后金属股线出现残余扭矩的问题;(2)探究了金属网结构及编织工艺参数对金属网机械性能的影响,实现了对经编编织关键部件的有效控制;(3)明确了网格结构与力学性能的关联性机理,突破了金属网几何结构三维仿真,实现了对经编金属网结构与性能的模拟。
2西安空间无线电技术研究所,第2完成单位,主要贡献为:(1)设计了星载天线金属网反射面,提出了金属网结构及编织工艺参数;(2)探究了金属网结构及编织工艺参数对金属网机械性能的影响,创新了高稳定天线索网系统张力阵布局方法,突破了大型网状天线网面卸载方法,实现了对经编编织关键部件的有效控制,预设张力状态下金属网拼方法等。
3五洋纺机有限公司,第3完成单位,主要贡献为:(1)探究了金属网结构及编织工艺参数对金属网机械性能的影响,开发了专用经编装备;(2) 革新了经编编织技术,开发了超细金属丝专用经编编织设备,实现了对经编编织关键部件的有效控制及编织成形过程控制。
4江苏润源控股集团有限公司,第4完成单位,主要贡献为:(1)探究了金属网结构及编织工艺参数对金属网机械性能的影响,开发了专用经编装备;(2)革新了经编编织技术,开发了超细金属丝专用经编编织设备,实现了网格结构及编织成形过程控制。
5常州市第八纺织机械有限公司,第5完成单位,主要贡献为:(1)探究了金属网结构及整经工艺参数对金属网机械性能的影响,开发了专用整经装备;(2) 革新了经编整经技术,开发了超细金属丝专用整经织设备,实现了对整经装备关键部件的有效控制。
六、主要完成人
1陈南梁,东华大学教授,项目总负责,制定总体技术方案,提出高性能卫星大型可展开柔性天线金属网材料经编设计理论及方法。
2马小飞,西安空间无线电技术研究所研究员,项目技术负责,提出大型可展开柔性天线金属网材料结构及反射面成型设计方法。
3蒋金华,东华大学副教授,项目技术负责,网格结构及编织总体设计,突破了柔性天线金属网网格结构与力学性能的关联性机理及关键技术。
4邵光伟,东华大学研究助理,项目组织与实施,探究了金属网结构及编织工艺参数对金属网机械性能的影响。
5冀有志,西安空间无线电技术研究所副所长,项目与产业化决策,提出大型可展开柔性天线金属网材料结构及反射面产业化。
6张晨曙,东华大学工程师,经编装备生产及金属生产线建设,对经编编织关键部件的有效控制。
7王敏其,五洋纺机有限公司董事长,创新了经编机配套装备设计,金属网网格结构与张力控制,对经编编织关键部件的有效控制等。
8王占洪,江苏润源控股集团有限公司董事长,创新了经编机配套装备设计,金属网网格结构与张力控制,对经编编织关键部件的有效控制等。
9谈昆伦,常州市第八纺织机械有限公司总经理,革新了经编整经技术,开发了超细金属丝专用整经织设备。
10傅婷,东华大学助理研究员,高强低伸特点超细金属丝并线加捻工艺的并线合股技术研究。
11徐海燕,东华大学博士研究生,网格结构与力学性能的关联性机理研究及金属网几何结构三维仿真。
12邵慧奇,东华大学博士研究生,网格结构与力学性能分析,超细金属丝并线加捻模型及并线实验研究。
13张磊,江苏润源控股集团有限公司工程师,天线金属网结构设计及编织工艺研究。
14林芳兵,东华大学博士研究生,金属网结构及编织工艺参数对金属网机械性能的影响。